Indici di convezione
Assieme ai profili verticali vengono forniti anche molteplici indici. Alcuni di questi indici hanno addirittura guadagnato l'onore di carte vere e proprie. Sono in generale tutti parametri assai utili per valutare la possibilità di sviluppo di fenomeni temporaleschi e la loro intensità.
Convective Available Potential Energy e Convective Inibition Index [C.A.P.E. e C.I.N.]
La CAPE (Convective Available Potential Energy) misura la quantità di energia disponibile per la convezione. Tale energia è resa disponibile dal fatto che la particella d'aria che sale è più calda dell'ambiente circostante ed è quindi spinta a salire ulteriormente. Nei diagrammi termodinamici, la CAPE non è altro che l'area racchiusa tra il profilo della temperatura (curva di stato) e la linea dell'adiabatica (secca o satura, relativa alla particella in esame) quando quest'ultima sta a destra della curva di stato.
- Valori di CAPE positivi e superiori a 1000 J/kg indicano buona possibilità di temporali,
- se superano i 2000 J/kg c'è rischio di fenomeni intensi.
Affinché si liberi tutta l'energia disponibile (CAPE), a volte è necessario superare una barriera energetica, la quale può essere rappresentata ad esempio da uno strato di inversione. Affinché si sviluppi il temporale bisogna che la massa d'aria raggiunga il livello di libera convezione e la spesa energetica necessaria è indicata dal CIN (Convective Inibition Index). Valori di CIN alti, maggiori di 75, possono precludere la formazione di moti convettivi.
Lifted Index e Showalter Index [L.I. e S.I.]
Il LI (Lifted Index) è la differenza, valutata a 500 hPa, tra la temperatura dell'ambiente (indicata dalla curva di stato del diagramma termodinamico) e la temperatura che una particella d'aria viene ad avere sollevandosi dal suolo e seguendo l'adiabatica secca o satura. Se la particella risulta più calda dell'ambiente, allora è forzata a salire ulteriormente: un LI negativo è quindi indice di instabilità e condizioni favorevoli a temporali. LI minore di -6 indica possibilità di fenomeni intensi. Parente stretto del LI è lo SI (Showalter Index) calcolato allo stesso modo ma considerando le temperature a 850 hPa. Lo si può usare nella stagione fredda.
[K-Index]
Un altro indice di stabilità è il K-Index o Whiting Index calcolato a partire:
- dalla temperatura e dal dew point a 850 hPa (T850 e TD850) e a 700 hPa (T700 e TD700),
- e dalla temperatura a 500 hPa (T500),
tutti valori ottenibili dal diagramma termodinamico:
K-INDEX = T850 - T500 + TD850 - (T700 - TD700)
- Quando è inferiore a 25 la probabilità di temporali è bassa,
- tra 25 e 40 ci sono buone probabilità di vedere temporali,
- quando è superiore a 40 ci si attendono fenomeni temporaleschi anche di forte intensità.
Esiste anche una correzione di natura dinamica all'indice K:
- si aggiunge 5 se a 500 hPa le correnti hanno curvatura ciclonica,
- si sottrae 5 se la curvatura è anticiclonica.
Total-Totals [T.T.]
Anche l'indice TT (Total-Totals) valuta la stabilità. Si calcola come:
(T850 - T500) + (TD850 - T500)
- Se il suo valore è inferiore a 45 è bassa la probabilità di avere temporali,
- tra 45 e 50 i temporali sono probabili,
- mentre se è superiore a 50 c'è anche il rischio di fenomeni violenti.
Precipitable Water [P.W.]
La PW (Precipitable Water) è la quantità di vapore acqueo nella colonna d'aria compresa tra la superficie e la 500 hPa (sopra a 500 hPa la quantità di vapore è generalmente trascurabile, tranne che in caso di convezione già sviluppata), quindi è legato direttamente alla quantità di acqua che può essere disponibile come precipitazione. La PW non rappresenta un limite alla quantità di vapore nella colonna d'aria, poiché altro vapore può essere trasportato dal vento. Come regola empirica, per sistemi temporaleschi che si muovono lentamente, si può stimare la precipitazione moltiplicando per 5 il valore di PW.
Severe WEAther Threat index [S.WEA.T]
Lo Sweat Index (Severe WEAther Threat index) o SW, combina diversi parametri termodinamici e di vento per fornire una stima della probabilità di avere fenomeni violenti.
- Fino a valori di 300 tale probabilità resta bassa,
- da 300 a 400 sono possibili fenomeni violenti,
- oltre 400 il rischio è elevato.
Altri indici
Ci sono poi vari indici che valutano lo shear (variazione del vento con la quota) e la propensione a moti rotatori, direttamente connessi alla probabilità di avere supercelle, trombe d'aria e tornado. Esempi sono HEL (Helicity amount), EHI (Energy elicity index) relativi a rotazioni sul piano orizzontale e SREH (Storm-relative environmental elicity) che si riferisce invece a moti verticali (updraft e downdraft).
Non basta mai un solo indice per prevedere i temporali, deve esserci sempre una visione di insieme.